技术迎变革_新型存储器助中国弯道超车_49页_2mb
报告摘要
半导体存储器行业深度分析:技术变革与新型存储器发展
核心内容概述
本报告分析了半导体存储器行业面临的挑战及新型存储器的发展机遇。随着传统DRAM和NAND技术遇到瓶颈,新型存储器如3D NAND/DRAM、3D XPoint、PCRAM、RRAM和MRAM等逐渐成为关注焦点。中国在新型存储器领域投入巨资,希望通过技术突破实现产业的“弯道超车”。重点推荐的公司包括紫光国芯、兆易创新、华天科技、深科技、七星电子、上海新阳、兴森科技、南大光电和太极实业。
主要观点与关键信息
1. 行业现状
- 全球市场规模:2015年全球半导体存储器市场规模约为772亿美元,占半导体行业总销售额的23%。其中,DRAM、NAND和NOR分别占410亿、300亿和30亿美元。
- 市场格局:存储器市场高度垄断,三星、海力士、美光占据DRAM市场95%以上,三星、东芝/闪迪、美光、海力士占据NAND市场99%以上,前六家厂商占据NOR市场90%以上。
- 中国需求:中国是全球最大的存储器需求市场,2015年市场规模达2843亿元(约400亿美元)。
2. 技术瓶颈与新型存储器机遇
- 传统存储器瓶颈:
- DRAM:易失性,断电后数据丢失,且随着制程进入16nm后,继续微缩成本与性能难以平衡。
- NAND:平面微缩接近物理极限,成本上升,寿命有限,且读写延迟较大。
- NOR:写入/擦除速度慢,单元尺寸大,成本较高,市场逐渐萎缩。
- 新型存储器优势:
- 3D NAND/DRAM:结合性能和研发进度,是当前最具潜力的新型存储器。3D NAND通过堆叠技术提高密度,降低功耗;3D DRAM通过TSV封装技术提升性能。
- 3D XPoint:兼具NAND与DRAM优点,延迟介于两者之间,且具备高速读写能力,有望成为下一代存储器。
- PCRAM:具备低延时、高寿命、低功耗、高密度等优势,适合用于存储器替代方案。
- RRAM:具有高速度、耐久性好、可实现多位存储等优点,未来可望在消费电子和物联网领域广泛应用。
- MRAM:具备非易失性、无限次读写、低功耗、与逻辑芯片整合度高等特性,但存在高密度下的干扰问题。
- FRAM:兼具DRAM的高速读写和Flash的非易失性,但微缩能力差,主流材料存在缺陷。
3. 中国的发展机遇
- 政策支持:中国在存储器领域投入巨资,如紫光集团与武汉新芯合作成立长江存储,推动存储器国产化。
- 技术突破:中国在PCRAM、RRAM等新型存储器方面已取得一定突破,如拥有自主知识产权的PCRAM芯片年出货量超千万颗。
- 产业布局:国内多家公司正积极布局新型存储器技术,如兆易创新、华天科技等,有望在产业链中受益。
4. 投资建议
- 重点推荐公司:紫光国芯、兆易创新、华天科技、深科技、七星电子、上海新阳、兴森科技、南大光电、太极实业。
- 风险提示:新型存储器量产进度不及预期,存储器投资进度可能受阻。
重点公司财务指标(2016-2018)
| 公司 | 股价 | 16EPS | 17EPS | 18EPS | 16PE | 17PE | PB | 评级 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 紫光国芯 | 37.63 | 0.67 | 0.81 | 0.98 | 56.2 | 46.5 | 7.8 | 强烈推荐-A |
| 兆易创新 | 53.93 | 2.28 | 3.11 | 4.07 | 23.7 | 17.3 | 5.1 | 强烈推荐-A |
| 华天科技 | 12.06 | 0.40 | 0.52 | 0.67 | 30.3 | 23.2 | 2.7 | 强烈推荐-A |
| 七星电子 | 41.00 | 0.26 | 0.52 | 0.80 | 157.7 | 78.8 | 5.3 | 强烈推荐-A |
| 兴森科技 | 25.73 | 0.45 | 0.73 | 1.07 | 57.2 | 35.2 | 5.7 | 强烈推荐-A |
| 上海新阳 | 45.81 | 0.34 | 0.54 | 0.82 | 134.7 | 84.8 | 7.7 | 审慎推荐-A |
| 南大光电 | 42.25 | 0.39 | 0.60 | 0.91 | 108.3 | 70.4 | 5.2 | 审慎推荐-A |
| 深科技 | 10.88 | 0.29 | 0.33 | 0.39 | 37.8 | 33.1 | 3.1 | 审慎推荐-A |
| 太极实业 | 9.05 | 0.17 | 0.23 | 0.28 | 54.5 | 40.2 | 6.5 | 审慎推荐-A |
技术发展趋势
1. 3D NAND
- 技术特点:通过堆叠技术提升存储密度,降低功耗。
- 研发进展:三星已量产64层3D NAND,东芝/闪迪、西部数据等也在积极研发。
- 市场前景:预计2020年3D NAND将占NAND市场70%以上。
2. 3D DRAM
- 技术特点:采用TSV封装技术,实现芯片堆叠,提升性能。
- 研发进展:三星已量产3D TSV DRAM,海力士推出HBM技术。
- 市场前景:未来3D DRAM比重将上升,成为高性能存储解决方案的重要部分。
3. PCRAM
- 技术特点:基于相变材料的电阻变化存储信息,具备低延时、高寿命、低功耗等优点。
- 研发进展:IBM、三星等公司取得突破,部分国内机构如中科院微系统所、华中科技大学也有所进展。
- 市场前景:有望在高性能存储领域取代传统存储器。
4. RRAM
- 技术特点:通过电阻变化存储数据,具备高速度、耐久性好、多位存储能力。
- 研发进展:Crossbar推出原型产品,中芯国际与Crossbar合作推进RRAM技术。
- 市场前景:未来在消费电子和物联网领域有较大发展空间。
5. MRAM
- 技术特点:基于磁场极化存储数据,具备非易失性、无限次读写、低功耗等优点。
- 研发进展:IBM与东芝、三星等公司均有技术突破。
- 市场前景:未来有望在逻辑芯片整合方面取得进展。
6. FRAM
- 技术特点:兼具DRAM的高速读写和Flash的非易失性。
- 研发进展:已有部分产品原型,但微缩能力差。
- 市场前景:在特定应用场景如低功耗设备中具有潜力。
总结
新型存储器技术的发展为半导体存储器行业带来了新的机遇,中国在这一领域具备一定的技术基础和政策支持,有望实现技术突破和产业升级。未来,随着3D NAND、3D DRAM、PCRAM、RRAM等技术的成熟,新型存储器将成为存储器市场的重要组成部分。
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